Десять предположений о том, что случится, если вы попадете в черную дыру. Черная дыра: что внутри? Интересные факты и исследования

Конечно же, ты умрешь, чувак. Но вряд ли тебе хватит такого лаконичного ответа, ведь так? Поэтому давай пофантазируем и представим, что с тобой будет, окажись ты в таком неприятном и странном месте, как черная дыра.

А для начала вспомним, что это вообще такое. Итак, черная дыра – это область пространства, настолько плотная, что даже свет и его кванты, не могут преодолеть гравитационное притяжение этой области. Ведь чем плотнее объект, тем более сильное у него гравитационное поле. Граница черной дыры имеет отдельное название – горизонт событий. То, что происходит около горизонта событий, является большой тайной. Астрофизики, несмотря на многолетние исследования, могут только лишь предполагать те или иные свойства, но мы думаем, что и эта загадка будет скоро раскрыта.

Ранее Карл Шварцшильд предположил, что подобные объекты существуют, он не мог знать, что они есть, но беря во внимание теорию относительности Эйнштейна, понял, что они должны быть. Кстати говоря, черные дыры вовсе не черные – у них полностью отсутствует цвет. Хотя о них можно говорить очень долго, так как данные космические объекты, вероятно, занимают первое место по ломке мозгов современных учёных ввиду своих удивительных свойств.

Сейчас же ученые, которые прекрасно могут наблюдать и обычные черные дыры, и массивные, и их слияние, и поглощение ими галактик, бьются над дальнейшими разгадками тайн Вселенной. Но уже есть некоторые сведения, которые наконец-таки помогут ответить на один из самых важных вопросов современного человека: что будет, если я окажусь у горизонта событий или вовсе попаду в черную дыру?

Для начала надо понять, что черные дыры замедляют время внутри себя. Значит, приближаясь к ней, ты, несомненно, будешь чувствовать, как время замедляется, а твои часы начинают отсчитывать секунды всё медленней и медленней. К тому же, в черной дыре точно есть масса предметов, которые имеют совершенно другое «смещение времени», чем твоё тело, то есть теоретически ты сможешь увидеть в ней объекты, которые попали туда до тебя, а если посмотришь назад – то, что только будет проходить через дыру.

Если бы Вы должны были предпринять попытку проникнуть в черную дыру, Ваше тело наиболее вероятно напомнило бы зубную пасту, вытесняемую из тюбика.
Чарльз Луи, астрофизик, работник музея Natural History’s Hayden Planetarium.

Далее начинается так называемая «спагеттификация» – реальный астрофизический термин, который обозначает сильное растяжение объектов по вертикали и горизонтали, что вызывается большой приливной волной в гравитационном поле. Это одна из проблем, которая не позволяет нам изучать черные дыры в практическом смысле. Тело гипотетического астронавта по мере приближения к центру черной дыры будет растягиваться, приобретая форму спагетти или лапши. Это же касается и любых других объектов, которые приближаются к горизонту событий. Очень неплохо описал это свойство в своей книги «Краткая история времени».

Прыгая вперед головой в черную дыру, ваша макушка испытала бы гораздо большую гравитацию, чем кончики пальцев ваших ног. Такой эффект заставил бы вас растягиваться все больше и больше. В конечном счете Вы превратитесь в поток субатомных частиц, которые затянет в черную дыру.
Мартин Рис, британский астрофизик

Но после того как ты попадешь в дыру, твоё тело будет полностью уничтожено в результате коллапса, который тебя неминуемо настигнет. Не будет там портала в другое измерение или входа в твою библиотеку, чтобы швыряться книжками в свою дочь. Да и спагеттификации тоже может не быть, интенсивное излечение аккреционного диска вокруг черной дыры, вероятно, сожжет тебя ещё до того момента, когда ты приблизишься к ней на своём корабле. Аккреционный диск, по мнению профессора Бруно Коппи (Массачусетский технологический институт, США), состоит из плазмы, в которой образуются плазменные структуры – кольца – или их последовательность.

Для стороннего наблюдателя ты будешь двигаться в сторону центра бесконечно долго, в итоге замерев у границы черной дыры. Но в твоём собственном ощущении времени ты продолжишь движение дальше. Тут начинается самое интересное. Ясное дело, что ты давно умрешь и сгинешь в ней, но если у тебя будет возможность сохранить жизнь в условиях такой гравитации, то вполне вероятно, что ты можешь увидеть то, чего не видел ни один человек. Математические модели разнятся в своих выводах, но некоторые из них предполагают, что астронавт сможет увидеть отдаленные события будущего за очень короткий промежуток времени, включая и смерть Вселенной. В случае пересечения горизонта событий возможно увидеть уже всю историю мира за считанные мгновения.

Как пишет Daily Mail, астрофизику Кевину Пимбблету из Халлского университета в Великобритании удалось описать возможные сценарии развития событий в случае, если Земля начнет падать в черную дыру. По мнению ученого, в случае, если наша планета окажется в непосредственной близости от горизонта событий черной дыры, она начнет вытягиваться в сторону гравитационного объекта .

ПО ТЕМЕ

"Черная дыра – это настолько плотная область пространства, что даже свет и его кванты не могут преодолеть гравитационное притяжение этой области. Граница черной дыры или горизонт событий, является большой тайной. Его свойства доподлинно неизвестны. Существует мнение, что около него все вытягивается, как спагетти. С точки зрения астрофизики это связано с сильной неоднородностью гравитационного поля вблизи черной дыры, вследствие чего ближняя к ней часть будет притягиваться сильнее, чем дальняя ", – рассказывает ученый.

По словам Пимбблету, это одна из проблем, которая не позволяет изучать черные дыры в практическом смысле. "Тело гипотетического астронавта по мере приближения к центру черной дыры будет растягиваться, приобретая форму спагетти или лапши. Это же касается и любых других объектов, которые приближаются к горизонту событий. Что будет с Землей? Она вытянется, как спагетти, но мы этого не заметим ", – уверяет астрофизик.

Как рассчитал ученый, из-за малой приливной силы гравитационных волн, которая обратно пропорциональна квадрату массы дыры, жители Земли вполне могут не заметить, как все вокруг растягивается все больше и больше , пока не превратится в поток субатомных частиц, которые затянет в черную дыру. Таким образом, гибель человечества была бы неизбежна, если не замедление времени.

Дело в том, что черные дыры замедляют время внутри себя. Приближаясь к ней или находясь на горизонте событий, человек почувствовал бы, как время замедляется , а часы начинают отсчитывать секунды все медленней и медленней. Кроме того, в черной дыре есть масса предметов с другим смещением во времени, и теоретически человечество на затягиваемой в дыру планете могло бы наблюдать космические объекты, которые угодили туда ранее.

Однако, скорее всего, как предполагает астрофизик, черная дыра, приближаясь к Земле, сожжет нашу планету до того, как она окажется в непосредственной близости от гравитационного объекта. "Сверхмассивные черные дыры в центрах галактик тяжелее Солнца в миллионы и более раз. Хотите себе представить, что будет, если черная дыра приблизится к Земле? Миллионы Солнц окружат нашу планету со всех сторон", – заключает ученый.

Нашей планете практически ежедневно предсказывают сразу по нескольку «апокалипсисов» - от уничтожения посредством ядерной войны до глобального голода, не менее глобального потепления (хотя пока наблюдается совсем иное) и так далее. Важное место в этих прогнозах конца света занимает «угроза из космоса», в частности, от действия черных дыр.

По версии разных учёных и не только их, на нас может упасть астероид, Луна, комета, с нами столкнётся другая планета и так далее. Часть этих прогнозов даже условно реалистичны – всё-таки объекты во Вселенной действительно имеют свойство сталкиваться, они постоянно в движении, да и астероид, например, на нашу планету действительно в своё время падал.

Однако временные рамки всех этих катастроф сильно преувеличены – если Земля с чем-то и столкнётся, то точно не через десять лет и даже не через сто, как это активно прогнозируют, а минимум через пару тысяч лет, а то и через миллионы-миллиарды. Всё-таки расстояния между объектами во Вселенной огромные, поэтому уже для того, чтобы на нас что-то упало, ему нужно сначала до нас добраться, да ещё и так свой курс спланировать, чтобы точно на Землю попасть, а это, в виду достаточно небольшого в сравнении с другими объёма нашей планеты, а также нахождении вокруг и множества иных планет и звёзд, крайне сложно. Астероид может лететь на Землю, но пролететь и мимо нас, как часто и происходило.

Кроме феноменального предсказания «падучести» чуть ли не всего космоса на нашу родную планету, любители апокалипсисов предсказывают ещё и конец света из-за того, что Землю может затянуть в чёрную дыру. Прежде всего, стоит отметить: если чёрная дыра хотя бы теоретически до нас доберётся, то это случится не раньше, чем через две тысячи лет, если не через миллионы.

Что такое вообще чёрная дыра? Это такая область пространства и времени, обладающая невероятным гравитационным притяжением, из которой, если уж затянуло туда, ничто не выберется. Хотя гравитация имеет отношение к физике, однако считается, что внутри этой штуки никакие законы не действуют.

Если теоретически предположить, что человек попадёт внутрь дыры, то его не разорвёт на мелкие кусочки и даже не раздавит, как можно было бы предполагать. Считается, что пространство в этой штуке настолько сильно искривляется, что может существовать две реальности. В одной вы сгорите на месте, а в другой проникнете вглубь чёрной дыры вполне себе в добром здравии.

Теоретически, чёрная дыра может быть исходом любой массивной звезды. То есть, в своё время в неё может превратиться даже наше Солнце. Однако для этого ему нужно сначала полностью остыть, стать белым карликом, потом взорваться, образовать сверхновую – и остаток от этой сверхновой коллапсирует в чёрную дыру. Однако не факт, что Солнце вообще в эту дыру превратится – у учёных есть сомнения, достаточно ли вообще у нашей звезды массы для прекращения. Возможно, всё закончится только на белом карлике. Однако даже если и не закончится, Земле это уже грозить не будет – по наиболее вероятным прогнозам, наша планета сгорит, когда Солнце сильно нагреется и увеличится в размерах, а это вообще состоится через несколько миллиардов лет. Соответственно, белый карлик будет иметь место ещё позже. Таким образом, Солнце, как ближайшая теоретическая чёрная дыра, человечеству точно не угрожает.

Могут ли угрожать более близкие черные дыры, существующие сейчас? С большой долей вероятности можно утверждать, что такая угроза отсутствует. Даже от выше описанных астероидов у Земли погибнуть и то больше шансов.

Дело в том, что чёрная дыра – это невероятно массивный объект. Он больше большинства звёзд, даже самых крупных. Чтобы вообще что-то в себя засосать, этой космической природной махине нужно хотя бы приблизиться, а незаметно это сделать никак не получится. Причём нужно ещё и умудряться воздействовать на то, что нужно засосать, влияя через гравитацию, чтобы объект таки смог притянуться, да и объекты просто так не выбираются, как товары в магазине. Чёрная дыра загребает в себя всё сразу, дотягиваясь до того, что, по сути, ближе.

Наша же Солнечная система далеко не соседствует с чёрной дырой. Ближайшая из этих гигантских гравитационных искривляющих штук расположена в центре нашего Млечного пути, то есть, нашей Галактики. Собственно, так в большинстве галактик, и, что самое характерное, вокруг чёрной дыры-то всё и вращается, блуждая возле неё, только на определённом расстоянии.

Солнце тоже вращается вокруг этой дыры, однако даже один полный оборот наша звезда делает за 250 миллионов лет, учитывая скорость 220 километров в секунду. Для сравнения, Земля в составе Солнечной системы успела преодолеть это расстояние только 25-30 раз за всё своё существование. Как можно понять, связано это с тем, что Солнце расположено далеко не в центре, а практически «на задворках» нашей Галактики, на внутреннем крае рукава Ориона, на окраинной части Сверх скопления Девы. Если точнее и конкретнее, то до центра по условной черте нашей звезде примерно 25 световых лет.

Таким образом, до Земли чёрная дыра дотянется очень не скоро. Кроме того, есть вероятность, что такие образования со временем, спустя миллиарды лет, вообще рассасываются и распадаются, некоторым образом испаряются. Вполне возможно, что и с дырой во Млечном пути такое произойдёт. Правда, потом появится необходимость в новой чёрной дыре, чтобы обеспечивать движение в галактике, и, возможно, примерные параметры звёзд вообще изменятся, перейдут на новую орбиту и так далее, чтобы снова получить свой гравитационный центр, что может обернуться и катастрофой для части из них, но по поводу того, когда это вообще случится, учёные даже ничего не прогнозируют: слишком уж большие цифры могут оказаться.

Ирина Летинская

Правообладатель иллюстрации Thinkstock

Возможно, вы думаете, что человека, попавшего в черную дыру, ждет мгновенная смерть. В действительности же его судьба может оказаться намного более удивительной, рассказывает корреспондент .

Что произойдет с вами, если вы попадете внутрь черной дыры? Может быть, вы думаете, что вас раздавит - или, наоборот, разорвет на клочки? Но в действительности все гораздо страннее.

В тот момент, когда вы попадете в черную дыру, реальность разделится надвое. В одной реальности вас мгновенно испепелит, в другой же - вы нырнете вглубь черной дыры живым и невредимым.

Внутри черной дыры не действуют привычные нам законы физики. Согласно Альберту Эйнштейну, гравитация искривляет пространство. Таким образом, при наличии объекта достаточной плотности пространственно-временной континуум вокруг него может деформироваться настолько, что в самой реальности образуется прореха.

Массивная звезда, израсходовавшая все топливо, может превратиться именно в тот тип сверхплотной материи, который необходим для возникновения подобного искривленного участка Вселенной. Звезда, схлопывающаяся под собственной тяжестью, увлекает за собой пространственно-временной континуум вокруг нее. Гравитационное поле становится настолько сильным, что даже свет больше не может из него вырваться. В результате область, в которой ранее находилась звезда, становится абсолютно черной - это и есть черная дыра.

Внешняя поверхность черной дыры называется горизонтом событий. Это сферическая граница, на которой достигается баланс между силой гравитационного поля и усилиями света, пытающегося покинуть черную дыру. Если пересечь горизонт событий, вырваться будет уже невозможно.

Горизонт событий лучится энергией. Благодаря квантовым эффектам, на нем возникают потоки горячих частиц, излучаемых во Вселенную. Это явление называется излучением Хокинга - в честь описавшего его британского физика-теоретика Стивена Хокинга. Несмотря на то, что материя не может вырваться за пределы горизонта событий, черная дыра, тем не менее, "испаряется" - со временем она окончательно потеряет свою массу и исчезнет.

По мере продвижения вглубь черной дыры пространство-время продолжает искривляться и в центре становится бесконечно искривленным. Эта точка известна как гравитационная сингулярность. Пространство и время в ней перестают иметь какое-либо значение, а все известные нам законы физики, для описания которых необходимы эти два понятия, больше не действуют.

Никто не знает, что именно ждет человека, попавшего в центр черной дыры. Иная вселенная? Забвение? Задняя стенка книжного шкафа, как в американском научно-фантастическом фильме "Интерстеллар"? Это загадка.

Давайте порассуждаем - на вашем примере - о том, что произойдет, если случайно попасть в черную дыру. Компанию в этом эксперименте вам составит внешний наблюдатель - назовем его Анной. Итак, Анна, находящаяся на безопасном расстоянии, в ужасе наблюдает за тем, как вы приближаетесь к границе черной дыры. С ее точки зрения события будут развиваться весьма странным образом.

По мере вашего приближения к горизонту событий Анна будет видеть, как вы вытягиваетесь в длину и сужаетесь в ширину, будто она рассматривает вас в гигантскую лупу. Кроме того, чем ближе вы будете подлетать к горизонту событий, тем больше Анне будет казаться, что ваша скорость падает.

Вы не сможете докричаться до Анны (поскольку в безвоздушном пространстве звук не передается), но можете попытаться подать ей знак азбукой Морзе при помощи фонарика в вашем iPhone. Однако ваши сигналы будут достигать ее со все возрастающими интервалами, а частота света, испускаемого фонариком, будет смещаться в сторону красного (длинноволнового) участка спектра. Вот как это будет выглядеть: "Порядок, п о р я д о к, п о р я…".

Когда вы достигнете горизонта событий, то, с точки зрения Анны, замрете на месте, как если бы кто-то поставил воспроизведение на паузу. Вы останетесь в неподвижности, растянутым по поверхности горизонта событий, и вас начнет охватывать все возрастающий жар.

С точки зрения Анны, вас будут медленно убивать растяжение пространства, остановка времени и жар излучения Хокинга. Прежде чем вы пересечете горизонт событий и углубитесь в недра черной дыры, от вас останется один пепел.

Но не спешите заказывать панихиду - давайте на время забудем об Анне и посмотрим на эту ужасную сцену с вашей точки зрения. А с вашей точки зрения будет происходить нечто еще более странное, то есть ровным счетом ничего особенного.

Вы летите прямиком в одну из самых зловещих точек Вселенной, не испытывая при этом ни малейшей тряски - не говоря уже о растяжении пространства, замедлении времени или жаре излучения. Все потому, что вы находитесь в состоянии свободного падения и поэтому не чувствуете своего веса - именно это Эйнштейн назвал "самой удачной идеей" своей жизни.

Действительно, горизонт событий - это не кирпичная стена в космосе, а явление, обусловленное точкой зрения наблюдающего. Наблюдатель, остающийся снаружи черной дыры, не может заглянуть внутрь сквозь горизонт событий, но это его проблема, а не ваша. С вашей точки зрения никакого горизонта не существует.

Если бы размеры нашей черной дыры были меньше, вы и правда столкнулись бы с проблемой - гравитация действовала бы на ваше тело неравномерно, и вас вытянуло бы в макаронину. Но, по счастью для вас, данная черная дыра велика - она в миллионы раз массивнее Солнца, так что гравитационная сила достаточно слаба, чтобы можно было ею пренебречь.

Внутри достаточно крупной черной дыры вы даже сможете вполне нормально прожить остаток жизни, пока не умрете в гравитационной сингулярности.

Вы можете спросить, насколько нормальной может быть жизнь человека, помимо воли увлекаемого к дыре в пространственно-временном континууме без шанса на то, чтобы когда-нибудь выбраться наружу?

Но если вдуматься, нам всем знакомо это ощущение - только применительно ко времени, а не к пространству. Время идет только вперед и никогда вспять, и оно действительно влечет нас за собою помимо нашей воли, не оставляя нам шанса на возвращение в прошлое.

Это не просто аналогия. Черные дыры искривляют пространственно-временной континуум до такой степени, что внутри горизонта событий время и пространство меняются местами. В каком-то смысле вас влечет к сингулярности не пространство, а время. Вы не можете вернуться назад и выбраться из черной дыры - точно так же, как никто из нас не способен на путешествие в прошлое.

Возможно, теперь вы задаетесь вопросом, что же не так с Анной. Вы летите себе в пустом пространстве черной дыры и с вами все в порядке, а она оплакивает вашу гибель, утверждая, что вас испепелило излучение Хокинга с внешней стороны горизонта событий. Уж не галлюцинирует ли она?

В действительности утверждение Анны совершенно справедливо. С ее точки зрения, вас действительно поджарило на горизонте событий. И это не иллюзия. Анна может даже собрать ваш пепел и отослать его вашим родным.

Дело в том, что, в соответствии с законами квантовой физики, с точки зрения Анны вы не можете пересечь горизонт событий и должны остаться с внешней стороны черной дыры, поскольку информация никогда не теряется безвозвратно. Каждый бит информации, отвечающий за ваше существование, обязан оставаться на внешней поверхности горизонта событий - иначе с точки зрения Анны, будут нарушены законы физики.

С другой стороны, законы физики также требуют, чтобы вы пролетели сквозь горизонт событий живыми и невредимыми, не повстречав на своем пути ни горячих частиц, ни каких-либо иных необычных явлений. В противном случае будет нарушена общая теория относительности.

Итак, законы физики хотят, чтобы вы одновременно находились снаружи черной дыры (в виде горстки пепла) и внутри нее (в целости и сохранности). И еще один немаловажный момент: согласно общим принципам квантовой механики, информацию нельзя клонировать. Вам нужно находиться в двух местах одновременно, но при этом лишь в одном экземпляре.

Такое парадоксальное явление физики называют термином "исчезновение информации в черной дыре". По счастью, в 1990-х гг. ученым удалось этот парадокс разрешить.

Американский физик Леонард Зюсскинд понял, что никакого парадокса на самом деле нет, поскольку никто не увидит вашего клонирования. Анна будет наблюдать за одним вашим экземпляром, а вы - за другим. Вы с Анной никогда больше не встретитесь и не сможете сравнить наблюдения. А третьего наблюдателя, который мог бы наблюдать за вами как снаружи, так и изнутри черной дыры одновременно, не существует. Таким образом, законы физики не нарушаются.

Разве что вы захотите узнать, какой из ваших экземпляров реален, а какой нет. Живы вы в действительности или умерли?

Дело в том, что никакого "в действительности" нет. Реальность зависит от наблюдателя. Существует "в действительности" с точки зрения Анны и "в действительности" с вашей точки зрения. Вот и всё.

Почти всё. Летом 2012 г. физики Ахмед Альмхеири, Дональд Маролф, Джо Полчински и Джеймс Салли, коллективно известные под английской аббревиатурой из первых букв своих фамилий как AMPS, предложили мысленный эксперимент, который грозил перевернуть наше представление о черных дырах.

По словам ученых, разрешение противоречия, предложенное Зюсскиндом, основывается на том, что разногласие в оценке происходящего между вами и Анной опосредовано горизонтом событий. Неважно, действительно ли Анна видела, как один из двух ваших экземпляров погиб в огне излучения Хокинга, поскольку горизонт событий не давал ей увидеть ваш второй экземпляр, улетающей вглубь черной дыры.

Но что, если бы у Анны имелся способ узнать, что происходит по ту сторону горизонта событий, не пересекая его?

Общая теория относительности говорит нам, что это невозможно, но квантовая механика слегка размывает жесткие правила. Анна могла бы одним глазком заглянуть за горизонт событий при помощи того, что Эйнштейн называл "жутким дальнодействием".

Речь идет о квантовой запутанности - явлении, при котором квантовые состояния двух или более частиц, разделенных пространством, загадочным образом оказываются взаимозависимыми. Эти частицы теперь формируют единое и неделимое целое, а информация, необходимая для описания этого целого, заключена не в той или иной частице, а во взаимосвязи между ними.

Идея, выдвинутая AMPS, звучит следующим образом. Предположим, Анна берет частицу поблизости от горизонта событий - назовем ее частицей A.

Если ее версия произошедшего с вами соответствует действительности, то есть вас убило излучение Хокинга с внешней стороны черной дыры, значит, частица A должна быть взаимосвязана с другой частицей - B, которая также должна находиться с внешней стороны горизонта событий.

Если действительности соответствует ваше видение событий, и вы живы-здоровы с внутренней стороны, тогда частица A должна быть взаимосвязана с частицей C, находящейся где-то внутри черной дыры.

Прелесть этой теории заключается в том, что каждая из частиц может быть взаимосвязана только с одной другой частицей. Это значит, что частица A связана или с частицей B, или с частицей C, но не с обеими одновременно.

Итак, Анна берет свою частицу A и пропускает ее через имеющуюся у нее машинку для расшифровки запутанности, которая дает ответ - связана ли эта частица с частицей B или с частицей C.

Если ответ - C, ваша точка зрения восторжествовала в нарушение законов квантовой механики. Если частица A связана с частицей C, находящейся в недрах черной дыры, то информация, описывающая их взаимозависимость, оказывается навсегда утерянной для Анны, что противоречит квантовому закону, согласно которому информация никогда не теряется.

Если же ответ - B, то, вопреки принципам общей теории относительности, права Анна. Если частица A связана с частицей B, вас действительно испепелило излучение Хокинга. Вместо того, чтобы пролететь сквозь горизонт событий, как того требует теория относительности, вы врезались в стену огня.

Итак, мы вернулись к вопросу, с которого начинали - что произойдет с человеком, попавшим внутрь черной дыры? Пролетит ли он сквозь горизонт событий целым и невредимым благодаря реальности, которая удивительным образом зависит от наблюдателя, или врежется в огненную стену (black holes firewall , не путать с компьютерным термином firewall , "брандмауэр", программным обеспечением, защищающим ваш компьютер в сети от несанкционированного вторжения – Ред .)?

Никто не знает ответа на этот вопрос, один из самых спорных вопросов теоретической физики.

Уже свыше 100 лет ученые пытаются примирить принципы общей теории относительности и квантовой физики в надежде на то, что в конце концов та или другая возобладает. Разрешение парадокса "огненной стены" должно ответить на вопрос, какие из принципов взяли верх, и помочь физикам создать всеобъемлющую теорию.

Решение парадокса исчезновения информации может крыться в дешифровальной машинке Анны. Определить, с какой именно другой частицей взаимосвязана частица A, чрезвычайно трудно. Физики Дэниэл Харлоу из Принстонского университета в Нью-Джерси и Патрик Хайден, который сейчас работает в калифорнийском Стэнфордском университете в Калифорнии, задались вопросом, сколько на это потребуется времени.

В 2013 г. они подсчитали, что даже при помощи наибыстрейшего компьютера, который возможно создать в соответствии с физическими законами, Анне потребовалось бы чрезвычайно много времени на то, чтобы расшифровать взаимосвязь между частицами - настолько много, что к тому моменту, как она получит ответ, черная дыра давным-давно испарится.

Если это так, вероятно, Анне просто не суждено когда-либо узнать, чья точка зрения соответствует действительности. В этом случае обе истории останутся одновременно правдивыми, реальность - зависящей от наблюдателя, и ни один из законов физики не будет нарушен.

Кроме того, связь между сверхсложными вычислениями (на которые наш наблюдатель, по всей видимости, не способен) и пространственно-временным континуумом может натолкнуть физиков на какие-то новые теоретические размышления.

Таким образом, черные дыры - не просто опасные объекты на пути межзвездных экспедиций, но и теоретические лаборатории, в которых малейшие вариации в физических законах вырастают до таких размеров, что ими уже невозможно пренебречь.

Если где-то и таится истинная природа реальности, искать ее лучше всего в черных дырах. Но пока у нас нет четкого понимания того, насколько безопасен для человека горизонт событий, наблюдать за поисками безопаснее все же снаружи. В крайнем случае можно в следующий раз отправить в черную дыру Анну - теперь ее очередь.

Наука предполагает, что чёрная дыра образуется в результате подходящего стечения обстоятельств при взрыве звезды.

Когда звезда просуществовала очень долго, её содержимое почти "выгорело", звезда разделяется на ядро и верхние слои, которые начинают раздуваться. Звезда увеличивается в размерах во много раз. Потом наступает момент, когда звезда быстро потухает. В этот момент её раздутые слои уже ничто не держит и они с огромной скоростью устремляются обратно к ядру звезды. Происходит столкновение страшной силы, которое вызывает сильнейший взрыв. В результате наружная часть звезды улетает в космос, а внутренняя часть, наоборот, сдавливается, стискивается.

Сдавливание приводит к тому, что всё вещество (все атомы) располагается настолько плотно, насколько это вообще возможно. Наверное, вы помните, что вещество состоит из атомов и расстояния между атомами огромные. Можно сказать, что обычно любая материя почти целиком состоит из пустоты. И лишь изредка там встречаются атомы.

Так вот, в результате удара, атомы спрессовываются как селёдки в бочке. Пустоты там никакой уже нет. Это - нейтронная звезда. Это очень экстремальный вид звезды и она тоже впечатляет. Но это ещё не чёрная дыра.

Чтобы образовалась чёрная дыра, удар должен быть ещё сильнее. Удар должен быть такой силы, чтобы атомы начали в буквальном смысле вминаться друг в друга. Такая сила, что у атомов нет никаких сил, которые могли бы этому сопротивляться. В результате атомы начинают проваливаться друг в друга. Теперь в одном месте находится 2 атома одновременно. Но нет никакого препятствия в том, чтобы с тем же усилием впихнуть туда третий атом, четвёртый, десятый, сотый. Так внутри звезды (вернее того, что осталось от звезды) возникает микроскопическая чёрная дыра. Причём этот процесс будет продолжаться, чёрная дыра будет расти и вскоре начнёт сама стремительно затягивать звезду (уже безо всякого дополнительного сжатия). Новая и новая масса проваливается в одну точку и ничто не способно это остановить. Очень скоро (я не знаю точно, но, наверное, в считанные секунды, может быть, минуты, часы) всё, что осталось от звезды исчезает внутри чёрной дыры.

Подводя итоги. Чёрная дыра - это результат такого удивительного явления, что (если вначале очень сильно постараться), по видимому, можно впихнуть сколько угодно вещества (тонны, миллиарды тонн, миллиарды миллиардов тонн) в микроскопический объём пространства размером с один атом. Эта яма никогда не наполнится, она бездонная. Причём, стоит даже небольшому количеству вещества провалиться в одну точку, как оно (благодаря закону притяжения) начинает уже само, без всяких усилий притягивать и утягивать внутрь всё вокруг.

Можно было бы сказать, что размеров у чёрной дыры нет. Её размер - это точка, бесконечно маленький размер. Но в науке сложилась традиция, что размерами чёрной дыры считается "горизонт событий". Это такая воображаемая сфера вокруг чёрной дыры, при попадании внутрь которой назад дороги уже нет: гравитация там столь сильна, что ничто не способно вылететь обратно наружу, поэтому мы не можем знать, что там внутри. Поскольку вылететь не может даже свет, горизонт событий выглядит со стороны как абсолютно чёрная сфера (видимо, отсюда и название "чёрная дыра"). Чем большую массу имеет чёрная дыра (чем больше в неё провалилось вещества), тем сильнее её гравитация, тем больше размеры этой сферы (горизонта событий). Очень большие чёрные дыры имеют массу миллионов Солнц и размеры, сравнимые с размером орбиты Земли вокруг Солнца (такая чёрная дыра находится в центре нашей галактики). Маленькие чёрные дыры могут иметь массу 3-5 Солнц и размер в несколько десятков километров.

Ни люди, ни спутники (по крайней мере те, что сделаны человеком) в чёрные дыры не падали, потому что ближайшая чёрная дыра находится очень далеко. В солнечной системе чёрных дыр нет.

Если в чёрную дыру упадёт космонавт, то он погибнет. Наступит момент, когда из-за невероятно сильной гравитации его нижняя часть тела оторвётся от верхней. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока космонавт не разделится на атомы. Одновременно с этим, с боков гравитация будет, наоборот, сдавливать его и, в конце-концов, расплющит в ниточку атомов. Эти атомы продолжат лететь к центру чёрной дыры.

Но всего этого мы уже не увидим. Если чёрная дыра достаточно большая, то (глядя со стороны) мы увидим, как космонавт подлетает к горизонту событий, его образ замирает, тускнеет и растворяется в абсолютной черноте. Хотя если чёрная дыра маленькая, то космонавт, скорее всего, погибнет (по тем же причинам) ещё до того, как долетит до чёрной дыры (до горизонта событий).

P. S. Ради простоты описания мною были допущены некоторые небольшие неточности, которые не влияют на общую идею сказанного.

Главная » Финансовое » Десять предположений о том, что случится, если вы попадете в черную дыру. Черная дыра: что внутри? Интересные факты и исследования